Навигация
Устройства для гамма-интроскопии
18547
знаков
3
таблицы
6
изображений
Устройства для гамма-интроскопии
1. Физические основы и средства радионуклидной интроскопии
1.1 Радионуклиды и радиоактивные фармакологические препараты
Задачей радионуклидной диагностики является исследование человеческого организма с помощью радиоактивных изотопов, или радионуклидов (РН). Они входят в состав специальных веществ – радиоактивных фармакологических препаратов (РФП), которые вводятся в организм через кровеносные сосуды (вены), дыхательные пути или пищеварительный тракт. РФП вместе с кровью, воздухом или пищей разносятся по организму и накапливаются в определенных местах. С помощью приборов определяют их место накопления и интенсивность излучения.
РН в медицинской радиологии используются для диагностики и терапии, причем, в первом случае применяют РН, дающие только g-излучение, а во втором также и b- или a-излучение, которые имеют большую энергию и меньшую проникающую способность, чем g-излучение.
Наиболее важными для диагностики параметрами РН являются энергия g-кванта, активность РН и период полураспада. Энергия g-кванта РН для диагностики обычно лежит в пределах 100 – 360 кэВ. Активность РН измеряется в беккерелях (1Бк равен одному распаду в секунду) и у диагностических РН имеет величину от единиц до нескольких десятков МБк. Разумеется, активность зависит от общего количества РФП. Для диагностики используют РФП в небольших количествах, содержащие короткоживущие изотопы с периодом полураспада несколько суток, часов и даже минут. Это позволяет проводить исследования с малыми дозами облучения. Кроме того, применяют такие РФП, которые быстро выводятся из организма естественным путем.
Результирующая скорость убывания активности зависит от скорости выведения РФП из организма и характеризуется эффективным периодом полувыведения
,
где Т – период полураспада радионуклида, Тб – период полувыведения РФП биологическим путем.
Важным свойством РФП является тропность – способность проникать именно в те органы, которые собираются исследовать. К РФП предъявляют также требования по чистоте – химической, радиохимической и радионуклидной. Химическая чистота РФП определяется наличием в нем посторонних нерадиоактивных веществ. Особое внимание при этом уделяют примесям тяжелых металлов. Радиохимическая чистота определяется долей РН, находящегося в РФП в необходимой химической форме. Радиохимическая чистота – это доля общей активности препарата, обусловленная необходимым РН.
Наиболее широко в радионуклидной диагностике используются технеций 99mTc, индий 113mIn и йод 131I. Два первых радионуклида дают только g-излучение. Главной областью их применения является визуализация g-изображений. Индекс "m" означает "метастабильный". От обычных изотопов метастабильные отличаются более высокой внутриядерной энергией, которую они теряют вместе с
g-квантом. Изотоп 131I кроме g-излучения дает еще и b-излучение и поэтому используется также и в лучевой терапии.
Источниками получения искусственных радионуклидов служат реакторы, циклотроны и специальные портативные генераторы. Последние являются основными источниками, поставляющими 99mTc и 113mIn. Короткоживущие нуклиды получают из первичных относительно долгоживущих изотопов, которые называют материнскими, а получаемые изотопы называют дочерними. В табл.1 приведены параметры 99mTcи 113mIn и их материнских РН.
Таблица 1 Параметры короткоживущих РН
| Дочерний РН | Период полураспада | Энергия, кэВ | Материнский РН | Период полураспада |
| 99mTc | 6 ч | 140 | 99Мо | 67 ч |
| 113mIn | 100 мин | 393 | 113Sn | 118 сут |
Как видно из табл.1, дочерние изотопы весьма короткоживущие, и готовить их нужно непосредственно перед исследованием.
Раствор NH4MoO4 играет роль элюента 1. Он поступает в разделительную колонку 2, через которую пропускается хлорид натрия. В результате образуется элюат 3, который проходит через фильтр 4 и поступает в герметичный сосуд емкостью около 10 мл. В колонке происходит распад материнского РН. Изотоп 99Мо захватывает электрон и перемещается из шестой группы таблицы Менделеева в седьмую, становясь технецием 99mТс. При этом он входит в соединение Na(99mТсО4) – пертехнетат. Колонка находится в защитном корпусе из свинца 5, вся установка также закрыта защитным кожухом.
Материнские РН поставляют из реакторов в жидкой или газообразной форме, например, молибден 99Мо – в виде раствора NH4MoO4. Схема генератора для получения 99mТс из 99Мо показана на рис 1. Он основан на хроматографическом методе разделения веществ.
Технеций 99mТс применяется в 90% всех диагностических процедур в ядерной медицине. Это объясняется его короткоживучестью, малой энергией g-кванта и относительной простотой получения. С помощью 99mТс проводят распознавание опухолей мозга, исследование центральной и периферической гемодинамики, исследование щитовидной железы, костной системы. В 1990 г. было произведено 300000 генераторов технеция. Стоимость таких генераторов достаточно высока (около 300 долл.). Однако основной проблемой здесь является поставка исходного сырья – молибдена.
Кроме технеция 99mТс и индия 113mIn в ядерной медицине широко применяют и много других изотопов:
йод 131I, 132I – для исследования йодного обмена, функции печени и почек;
хром 51Cr – в гематологии;
24Na, 42Ka, 86Rb, 82Br – изучение водно-солевого обмена;
198Au, 111In – легкие, печень, головной мозг;
газообразные нуклиды 133Xe, 75Kr – легкие, центральная и периферическая гемодинамика;
75Se, 32P – исследования в онкологии.
Широко применяются также короткоживущие и ультракороткоживущие изотопы с позитронным распадом. Речь о них пойдет ниже.
Похожие работы
76024
0
0
... и теплоизмерительных приборах и регуляторах в основном удовлетворялась, то в металлургии, химической, пищевой и других отраслях дело обстояло несколько хуже. Отставание развития отечественного приборостроения от быстро растущей потребности народного хозяйства в приборах и средствах автоматизации вызвало необходимость создания и развития отраслевого приборостроения. В химической промышленности ...
... доли (1 ppm) в биоптатах и биожидкостях. Эти первые результаты были получены сотрудниками Всероссийского научно-исследовательского института экспериментальной физики (г.Саров) совместно с ИЯИ РАН и РНЦ КИ на пучке синхротронного излучения РНЦ КИ по методу рентгеновского флюоресцентного анализа для различных медико-биологических проб. Они показали перспективность предложенного метода. В глубь ...
... , внедрение прогрессивного оборудования, повышение эффективности методов контроля качества металла, активное внедрение комплексной системы управления качеством продукции, постоянное повышение трудовой, производственной и исполнительской дисциплины. Неразрушающий контроль качества методами дефектоскопии Дефектоскопия–комплекс методов и средств неразрушающего контроля материалов и изделий с ...
... и непосредственного контакта с ним. Рисунок 1 - Порядок диагностирования подземных трубопроводов Наиболее сложными для технического диагностирования являются подземные трубопроводы. Оперативную диагностику выполняют посредством обхода обслуживающим персоналом трассы газопровода. При обходе подземных участков утечки газа на трассе газопровода определяются по внешним признакам и приборами. ...
0 комментариев